ITPR20060076A1 - Gruppo elettrogeno - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO:
“GRUPPO ELETTROGENO”,
La presente invenzione ha per oggetto un gruppo elettrogeno comprendente:
- un motore endotermico con un proprio albero motore;
- un generatore elettrico connesso a detto albero motore e coassiale al motore endotermico;
- una ventola calettata sull'albero motore e cooperante con un carter per definire un blocco di raffreddamento convogliante aria fresca assialmente sul generatore elettrico e su una testata del motore endotermico;
- un involucro insonorizzante contenente il motore endotermico, il generatore elettrico e il blocco di raffreddamento.
Il presente trovato si riferisce al settore dei gruppi elettrogeni insonorizzati, in cui il generatore elettrico e il motore endotermico sono inscatolati all'interno di un involucro insonorizzante. In particolare, la tipologia costruttiva del gruppo elettrogeno in oggetto prevede che il generatore elettrico (ovvero l'alternatore) sia fissato direttamente sull'albero motore del motore endotermico (trasmissione diretta), risultando quindi coassiale rispetto a quest'ultimo.
Per questo tipo di gruppi elettrogeni si pone in modo particolare il problema di raffreddare efficacemente il motore endotermico. Infatti, al fine di insonorizzare il gruppo elettrogeno, è necessario ridurre tutti gli spazi intorno al motore e utilizzare, per l'involucro, materiale fonoassorbente, con conseguente limitazione dell'aerazione del motore e penalizzazione del suo raffreddamento.
Le soluzioni tecniche note per il raffreddamento dei gruppi elettrogeni a trasmissione diretta insonorizzati prevedono l'impiego di un blocco di raffreddamento avente lo scopo di convogliare aria fresca (ovvero prelevata dall'esterno dell'involucro) sul motore endotermico e sull'alternatore in direzione assiale, ovvero nella direzione dell'albero motore. In tal modo, si garantisce il raffreddamento dell'alternatore e della testata del motore endotermico.
In particolare, tale blocco di raffreddamento comprende una ventola calettata sull'albero motore e disposta all'interno di un carter. Il carter ha lo scopo di convogliare il flusso d'aria generato dalla ventola indirizzandolo assialmente verso la testata del motore. Tale carter è conformato in modo da evitare dispersioni di detto flusso di aria sulla superficie esterna del motore o in direzione radiale.
Pertanto, tali gruppi elettrogeni definiscono un'intercapedine, tra il motore endotermico e l'involucro insonorizzante, in cui è presente, svantaggiosamente, aria sostanzialmente ferma e calda (perché a contatto con la superficie esterna del motore endotermico). Ciò comporta una limitazione per quanto riguarda le prestazioni del gruppo elettrogeno. Un ulteriore svantaggio delle soluzioni tecniche note è che non prevedono un raffreddamento efficace di alcune parti critiche del motore endotermico, quali in particolare il filtro aria e la coppa olio, le quali, per esigenza di insonorizzazione, sono disposte all'interno dell'involucro insonorizzante e quindi presentano le proprie superfici di scambio termico in contatto con detta intercapedine.
Scopo del presente trovato è quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di rendere disponibile un gruppo elettrogeno insonorizzato e a trasmissione diretta con un sistema di raffreddamento particolarmente efficace atto a garantire prestazioni particolarmente elevate.
Detto scopo è pienamente raggiunto dal gruppo elettrogeno oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto che comprende, in combinazione:
- una ventola supplementare calettata sull'albero motore e disposta internamente all'involucro insonorizzante ed esternamente a detto carter; - un condotto disposto internamente all'involucro insonorizzante e cooperante con detta ventola supplementare per convogliare un flusso di aria fresca all'interno di un filtro aria del motore endotermico.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:
- la figura 1 illustra un gruppo elettrogeno secondo il presente trovato, in vista prospettica e in parziale trasparenza;
- la figura 2 illustra il gruppo elettrogeno di figura 1, in vista parzialmente aperta;
- la figura 3 illustra un una porzione del gruppo elettrogeno di figura 2; - la figura 4 illustra il gruppo elettrogeno di figura 3, in vista parzialmente esplosa;
- la figura 5 illustra il gruppo elettrogeno di figura 4, in vista ulteriormente esplosa;
- la figura 6 illustra il gruppo elettrogeno di figura 3, unitamente a una rappresentazione schematica dei flussi di ventilazione.
Nelle figure, si è indicato con 1 un gruppo elettrogeno secondo il presente trovato.
Il gruppo elettrogeno 1 comprende un motore endotermico 2 con un proprio albero motore 3 e un generatore elettrico 4 connesso a detto albero motore 3 e coassiale al motore endotermico 2. In particolare (con riferimento alla figura 5) il generatore elettrico 4 comprende un rotore 5 e uno statore 6, secondo una tipologia costruttiva nota. Il rotore 5 è di tipo multipolare a magneti permanenti e ruota all’esterno dello statore a cui è coassiale.
Inoltre, il gruppo elettrogeno 1 comprende una ventola 7 di raffreddamento calettata sull'albero motore 3 e cooperante con un carter 8 per definire un blocco di raffreddamento 9 convogliante aria fresca assialmente sul generatore elettrico 4 e su una testata del motore endotermico 2. In particolare, il carter 8 è costituito sostanzialmente da un guscio che alloggia la ventola 7 e presenta un'apertura superiore per consentire alla ventola 7 di aspirare aria dall'alto e un'apertura inferiore, il cui bordo è sostanzialmente a contatto con una superficie superiore del motore endotermico 3, ovvero con la superficie corrispondente alla testata del motore endotermico stesso, detta apertura inferiore consentendo di orientare (e concentrare) su detta superficie superiore il flusso di aria generato dalla ventola 7.
Inoltre, il gruppo elettrogeno 1 comprende un involucro 10 insonorizzante contenente il motore endotermico 3, il generatore elettrico 4 e il blocco di raffreddamento 9. Tale involucro 10 insonorizzante è realizzato in materiale fonoassorbente, come per esempio poliuretano espanso autoestinguente impregnato con cariche inorganiche.
Il gruppo elettrogeno 1 comprende anche, originalmente, una ventola supplementare 11 calettata sull'albero motore 3 e disposta internamente all'involucro 10 insonorizzante ed esternamente al carter 8. Inoltre, il gruppo elettrogeno 1 comprende, originalmente, un condotto 12 disposto internamente all'involucro 10 insonorizzante e cooperante con detta ventola supplementare 11 per convogliare un flusso di aria fresca all'interno di un filtro aria 13 del motore endotermico 2.
Il gruppo elettrogeno 1 comprende anche, originalmente, un carter supplementare 14 cooperante con detta ventola supplementare 11 per convogliare un flusso di aria fresca su una superficie esterna del motore endotermico 2.
Si osservi che la ventola supplementare 11 è disposta all'interno dell'involucro 10 insonorizzante in modo che il blocco di raffreddamento 9 risulti interposto tra detta ventola supplementare 11 e il motore endotermico 2. In pratica la ventola supplementare 11 è disposta al di sopra della ventola 7 ed è ad essa coassiale (in particolare, le due ventole sono calettate sul medesimo albero motore 3).
Il gruppo elettrogeno 1 comprende anche un corpo scatolare 15 alloggiante il filtro aria, secondo una modalità costruttiva nota. Tale corpo scatolare 15, originalmente, definisce un'apertura operativamente connessa a detto condotto 12 per ricevere il flusso d'aria generato dalla ventola supplementare 11.
Detto carter supplementare 14, in particolare, è conformato in modo da massimizzare una circolazione forzata di aria fresca in un'intercapedine definita tra la superficie esterna del motore endotermico 2 e l'involucro 10 insonorizzante.
A tale proposito si osservi che, in condizioni operative, in tale intercapedine, in assenza di detta circolazione forzata (ottenuta originalmente grazie alla ventola supplementare 11 e al carter supplementare 14 opportunamente sagomato), vi sarebbe aria sostanzialmente ferma e calda (ovvero ad una temperatura di circa 60°C mentre all'interno del carter 8 l'aria ha tipicamente una temperatura di 40 ÷ 45°C (considerando una temperatura di 30 ÷ 35°C per l'aria fresca, ovvero l'aria presente all'esterno dell'involucro 10 insonorizzante).
Nella preferita forma realizzativa illustrata, la ventola supplementare 11 è atta ad esercitare un'azione premente in direzione radiale sull'aria fresca prelevata dall'esterno dell'involucro 10 insonorizzante. Il flusso di aria generato in direzione radiale dalla ventola supplementare 11 viene poi convogliato dal carter supplementare 14 in modo che una prima porzione di detto flusso si incanali nel condotto 12 e una seconda porzione lambisca la superficie esterna del motore endotermico 2 (come illustrato schematicamente nella figura 6).
Si osservi anche che il gruppo elettrogeno 1 comprende un raddrizzatore di tensione e un invertitore di tensione (indicato con 16 nella figura 2), elettricamente connessi al generatore elettrico 4, per garantire una tensione fornita in uscita dal generatore elettrico 4 particolarmente stabile in termini di frequenza e pulita in termini di distorsione armonica. Si osservi anche che la presenza della ventola supplementare 11 consente di incrementare il flusso complessivo di aria di raffreddamento, in particolare di raddoppiare sostanzialmente detto flusso. Infatti, le ventole 7 e 11 hanno dimensioni simili, in quanto il loro diametro è limitato dall'esigenza di limitare l'ingombro del gruppo elettrogeno, e ruotano alla medesima velocità, ovvero alla velocità di rotazione dell'albero 3 motore su cui sono calettate. Inoltre, la ventola supplementare 11 consente, in combinazione con il condotto 12, di attuare, originalmente, una ventilazione forzata sul filtro aria del motore endotermico 2, detta ventilazione forzata essendo effettuata con aria fresca (in quanto prelevata dall'esterno dell'involucro 10 insonorizzante).
Pertanto, il gruppo elettrogeno oggetto del presente trovato consente, grazie a un sistema di ventilazione innovativo, prestazioni particolarmente elevate. Inoltre, il gruppo elettrogeno oggetto del presente trovato è particolarmente silenzioso, in quanto non prevede aperture supplementari definite dall'involucro 10 insonorizzante, bensì, la ventola supplementare 11 è disposta all'interno dell'involucro 10 insonorizzante stesso.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Gruppo elettrogeno (1) comprendente: - un motore endotermico (2) con un proprio albero (3) motore; - un generatore elettrico (4) connesso a detto albero (3) motore e coassiale al motore (2) endotermico; - una ventola (7) calettata sull'albero (3) motore e cooperante con un carter (8) per definire un blocco di raffreddamento (9) convogliante aria fresca assialmente sul generatore elettrico (4) e su una testata del motore endotermico (2); - un involucro (10) insonorizzante contenente il motore endotermico (2), il generatore elettrico (4) e il blocco di raffreddamento (9), caratterizzato dal fatto che comprende, in combinazione: - una ventola supplementare (11) calettata sull'albero (3) motore e disposta internamente all'involucro (10) insonorizzante ed esternamente a detto carter (8); - un condotto (12) disposto internamente all'involucro (10) insonorizzante e cooperante con detta ventola supplementare (11) per convogliare un flusso di aria fresca all'interno di un filtro aria (13) del motore endotermico (2).
- 2. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 1, comprendente un carter supplementare (14) cooperante con detta ventola supplementare (11) per convogliare un flusso di aria fresca su una superficie esterna del motore endotermico (2).
- 3. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 1, in cui la ventola supplementare (11) è disposta all'interno dell'involucro (10) insonorizzante in modo che il blocco di raffreddamento (9) risulti interposto tra detta ventola supplementare (11) e il motore endotermico (2).
- 4. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 1, in cui la ventola supplementare (11) è coassiale alla ventola (7) del blocco di raffreddamento (9).
- 5. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 1, comprendente un corpo scatolare (15) alloggiante il filtro aria (13) e definente un'apertura operativamente connessa a detto condotto (12).
- 6. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 2, in cui detto carter supplementare (14) è conformato in modo da massimizzare una circolazione forzata di aria fresca in un'intercapedine definita tra detta superficie esterna del motore endotermico (2) e l'involucro (10) insonorizzante.
- 7. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 1, in cui detta ventola supplementare (11) è atta ad esercitare un'azione premente in direzione radiale sull'aria fresca prelevata dall'esterno dell'involucro (10) insonorizzante.
- 8. Gruppo elettrogeno secondo la rivendicazione 1, comprendente un raddrizzatore di tensione e un invertitore (16) di tensione, elettricamente connessi al generatore elettrico (4).
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